浅析软弱围岩隧道超前预支护技术_建筑学专业毕业论文范文
发布时间：2014-05-12
来源：人大经济论坛
浅析软弱围岩隧道超前预支护技术_建筑学专业毕业论文范文
[摘要]隧道通过软岩地带时,给掘进带来相当大的困难,而且容易发生安全事故,本文对软岩特性进行分析并归纳了软岩隧道常用的超前预支护方法及其施工工艺和施工中应注意的质量问题。
[关键词]软弱围岩 力学特性 预支护
隧道通过软岩是一个经常遇到的麻烦问题,采用何种掘进方法、何种支护结构一直是一个争论不休的问题。一般软岩(如泥岩,软砂岩等)特别是在埋深较大时,其侧压力大、本身强度又低,如处理得当,既能减少坍塌,又节省资金,否则变形不断,拖延施工时间。更重要的是:要冒险抢工、危及人身安全;运营后,由于软岩的膨胀力继续释放,可能使隧道底板上鼓、轨道变形,迫使行车中断,造成损失。因此,隧道工作人员一定要精心研究,根据已积累的经验,结合具体工程情况及时提出相应的解决措施。
一、软岩工程力学特性
软岩工程力学特性软岩之所以能产生显著塑性变形的原因,是因为软岩中的泥质成分(粘土矿物)和结构面控制了软岩的工程力学特性。一般说来,软岩具有可塑性、膨胀性、崩解性、分散性、流变性、触变性和离子交换性。
二、超前锚杆加固法
1.技术原理。锚杆超前支护主要是通过组合、悬吊、挤压对围岩进行加固它是将围岩若干层组合成厚层,将节理发育的岩体串联在一起阻止岩块沿裂隙面滑移,从而在洞室周边形成一定厚度的承载环,充分发挥围岩自承能力,阻止围岩因过大变形而坍塌。具体是,巷道掘进前,在工作面轮廓线上先沿巷道轴线方向,与该轴线成一定夹角钻孔装锚杆,该夹角也叫外插角,一般为5°~20°。锚杆安装后在工作面钻眼爆破,作业时上部岩体得到超前锚杆加固。通常,普通超前锚杆加固后,开始进行断面开挖施工爆破后立即喷拱,其厚度不小于50mm。在新鲜挖面上喷射混凝土,能及时对围岩提供抗力,并在可喷入裂隙的一定深度内,对岩体进行加固,以抵抗岩石的剪切,提高围岩的承载能力。喷好拱后再出渣,即完成一次超前锚杆加固(辅助支护或临时支护),一般一次进尺可达1.5~2.1m为了不使爆破震坏超前锚杆支护层,喷完后到下次放炮的时间不小于4h,然后进行第二次循环,打眼爆破之后喷拱出渣后,在前一循环的超前锚杆加固处,进行按常规打径向锚杆的喷锚联合永久支护(喷层厚度不能小于150mm),如此循环下去。
2.施工工艺。(1)材料加工与锚孔布置:锚杆除锈除油调直;按设计标孔位;(2)钻孔:准确控制外插角,以防增加超欠挖;(3)注浆:先用水和稀浆湿润管路,再开始注浆;(4)插入锚杆:迅速将锚杆插入眼孔,并用锤击方法插至孔底,再用木楔堵塞孔口,防止砂浆流失;(5)清洗整理注浆用具:除掉砂浆,以备下一循环使用。
2.施工注意事项。(1)砂浆严格按配合比拌合,且随拌随用;(2)注浆作业中停止30min,应测定砂浆塌落度,其值小于,不可再用;(3)锚杆插入后不得随意敲击;(4)为提高锚杆承载能力可适当加大锚杆孔径,并在锚杆端部加垫板,使在洞室周边形成压密圈,使围岩自身成为较理想的承载结构;(5)掘进速度不能太快,因为锚杆的锚固需一定的时间,若过快地掘进,会使锚杆过早承载,导致支护结构迅速破坏。
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